河北工业大学MATLAB实验三.docx
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河北工业大学MATLAB实验三
2014秋2012级《MATLAB程序设计》实验报告
一、实验目的:
1、掌握建立和执行M文件的方法。
2、掌握选择结构、多分支选择结构程序的编程方法。
3、掌握多种循环结构程序的编程方法。
4、掌握定义函数文件和调用函数文件的方法。
二、实验内容:
1、MATLABM文件的创建与使用。
(1)建立自己工作目录,如D:
\MATLAB。
在File菜单中,单击SetPath菜单项,在弹出对话框中建立目标文件夹,:
单击AddFolder按钮,将自己的工作目录D:
\MATLAB添加到搜索目录之中,按Save按钮保存,如图1。
图1工作目录设置
(2)在M文件编辑器中编制命令行文件。
在File菜单中,单击New—>M-File,弹出M文件编辑器,如图2:
图2编辑器
在编辑器中输入如下命令程序:
%求小于2000且为2的整数次幂的正整数。
f
(1)=2;
k=1;
whilef(k)<1000
f(k+1)=f(k)*2;
k=k+1;
end
f,k
调试后,将其以test1.m形式保存在D:
\MATLAB中。
(3)命令行程序运行。
进入命令窗口,键入test1,观察运行结果:
(4)按上述步骤,在在编辑器中输入如下函数文件:
functionf=tt(n)
%求小于任何正整数且为2的整数次幂的正整数。
%c=n(n)
%n可取任意正整数。
%
%2004年8月。
f
(1)=2;
k=1;
whilef(k) f(k+1)=f(k)*2; k=k+1; end f 调试后,将其以test2.m形式保存在D: \MATLAB中。 (5)进入命令窗口,键入test2(9),观察程序运行结果。 2、编写一个函数M文件,计算下面函数的值,给出标量x的值,调用该函数后,返回y的值。 选择一些数据测试编写的函数。 3、编写一个函数M文件,返回向量x中元素的和、平均值、最大值、最小值、均方根值。 其中方均根值(RootMeanSquare)的计算公式为: 并用下面数据测试你写的函数: (1)x=sin(0: 0.01: 6*pi) (2)x=rand(1,200),得到的x为200个(0,1)之间均匀分布的随机数。 4、编写一个函数M文件,若给出一个向量 ,函数返回如下范德蒙矩阵。 例如在命令窗口输入>>v=myvander([2345]),得 ,同时生成一些数据测函数。 5、分别使用while和for编写命令文件,用循环语句编程计算s值: 同时对编写的文件设置断点,观察变量取值的变化情况。 6、数论中一个有趣的题目: 任意一个正整数,若为偶数,则用2除之,若为奇数,则与3相乘再加上1。 重复此过程,最终得到的结果为1。 如: 21 3105168421 63105168421 建立命令M文件,完成上述功能,要求显示数字处理过程。 7、设计一个学生身高的管理系统,输出身高的基本分为5等: 很高、较高、中等、较矮、矮,其中190cm以上为“很高”,[180cm,190cm)区间为“较高”,[170cm,180cm)为“中等”,[1160cm,170cm)为“较矮”,160cm以下为“矮”,要求分别用if语句和switch语句实现 8、Fibonacci数组的元素满足Fibonacci规则: ak+2=ak+ak+1,(k=1,2,3,…);且a1=a2=1。 请设计一段程序,求出该数组中第一个大于10000的元素 要求显示的结果为: i=21 a(i)=10946 或者 a(21)=10946 9、编写一个函数文件and.m,用于求两个输入矩阵的乘积和点乘,然后在命令行窗口中调用该函数,要求: (1)当两矩阵是尺寸相同的方阵时,返回它们的乘积和点乘。 (2)当两矩阵不是尺寸相同的方阵时,则根据它们的尺寸,分别进行乘积或点乘 (3)当两矩阵的尺寸不能满足乘积或点乘的要求时,则提示“这两个矩阵不能乘” 10、编写一个阶乘函数factorial.m,然后在如下程序中调用该函数, “分别使用for和while语句找出最小的n值,使得n! >10100,并求出n! ” 11、下列程序用来判断一个人的体温是否处于危险状态。 调试程序是否正确,如果程序错误指出错误在哪里? 并写出正确答案。 temp=input(‘请输入体温: temp=’); iftemp<36.5 disp(‘体温偏低’); elseiftemp>36.5 disp(‘体温正常’); elseiftemp>38.0 disp(‘体温偏高! ’); elseiftemp>39 disp(‘体温高! ! ’); end 12、使用嵌套for循环命令创建下列矩阵: 三、源程序和实验结果 1. %求小于2000且为2的整数次幂的正整数。 f (1)=2; k=1; whilef(k)<1000 f(k+1)=f(k)*2; k=k+1; end f,k >>test1 f= Columns1through8 248163264128256 Columns9through10 5121024 k= 10 functionf=tt(n) %求小于任何正整数且为2的整数次幂的正整数。 %c=n(n) %n可取任意正整数。 %2004年8月。 f (1)=2; k=1; whilef(k) f(k+1)=f(k)*2; k=k+1; end f >>test2(9) f= 248 ans= 248 2. functiony=fun1(x) ifx<=0 y=sin(x); elseifx>0&&x<=3 y=x; elseifx>3 y=-x+6; end >>x=5; >>y=fun1(x) y= 1 3. (1) function[sum1,avg1,max1,min1,rms]=fun2(x) n=length(x); %sum sum1=0; fori=1: n sum1=sum1+x(i); end %avg avg1=sum1/n; %max max1=x (1); fori=1: n ifmax1>=x(i) max1=max1; elseifmax1<=x(i) max1=x(i); end end %min min1=x (1); fori=1: n ifmin1>=x(i) min1=x(i); elseifmin1<=x(i) min1=min1; end end %rms sum2=0; fori=1: n sum2=sum2+x(i)^2; rms=sqrt(sum2/n); end (2) function[sum1,avg1,max1,min1,rms]=fun2(x) %sum sum1=sum(x); %avg n=length(x); avg1=sum1/n; %max max1=max(x); %min min1=min(x); %rms sum2=0; fori=1: n sum2=sum2+x(i)^2; rms=sqrt(sum2/n); end (1) >>x=sin(0: 0.01: 6*pi); >>[sum1,avg1,max1,min1,rms]=fun2(x) sum1= -2.1218e-004 avg1= -1.1256e-007 max1= 1.0000 min1= -1.0000 rms= 0.7071 (2) >>x=rand(1,200); >>[sum1,avg1,max1,min1,rms]=fun2(x) sum1= 99.3810 avg1= 0.4969 max1= 0.9943 min1= 0.0099 rms= 0.5707 4. functionv=myvander(x) n=length(x); v=ones(n); fori=1: n v(i,: )=x.^(i-1); end >>x=[2345]; >>v=myvander(x) v= 1111 2345 491625 82764125 5. (1) s=0; forn=2: 10 s=s+(n^3-n^2); end s (2) s=0; n=2; while(n<=10) s=s+n^3-n^2; n=n+1; end s >>test3 s= 2640 >>test4 s= 2640 Debug单步调试: s= 4 s= 22 s= 70 s= 170 s= 350 s= 644 s= 1092 s= 1740 s= 2640 6. n=input('pleaseinputn: '); ifn<=0 break; end a=n; whilen>1 ifrem(n,2)==0 n=n/2; else n=n*3+1; end a=[a,n]; end a >>test5 pleaseinputn: 3 a= 3105168421 >>test5 pleaseinputn: 6 a= 63105168421 7. (1)if实现 n=input('请输入学生的身高(cm)n: '); ifn>190 disp('很高! '); elseifn>=180&&n<190 disp('较高! '); elseifn>=170&&n<180 disp('中等! '); elseifn>=160&&n<170 disp('较矮! '); elseifn<160 disp('矮! '); end >>test6 请输入学生的身高(cm)n: 170 中等! (2)switch实现 n=input('请输入学生的身高(cm)n: '); ifn>190 x=1; elseifn>=180&&n<190 x=2; elseifn>=170&&n<180 x=3; elseifn>=160&&n<170 x=4; elseifn<160 x=5; end switchx case1 disp('很高! '); case2 disp('较高! '); case3 disp('中等! '); case4 disp('较矮! '); case5 disp('矮! '); end >>test7 请输入学生的身高(cm)n: 170 中等! 8. a (1)=1; a (2)=1; k=2; n=10000; whilea(k)<=10000 a(k+1)=a(k)+a(k-1); k=k+1; end k a(k) >>test6 k= 21 ans= 10946 9. >>functionand1(a,b) [m1,n1]=size(a); [m2,n2]=size(b); s1=zeros(m1,n2); s2=zeros(m1,n1); if((m1==m2)&&(n1==n2)&&(m1==n1))%a,b尺寸相同且为方阵 fork=1: m1 forp=1: n2 fort=1: m2 s1(k,p)=s1(k,p)+a(k,t)*b(t,p); end s2(k,p)=a(k,p)*b(k,p); end end disp('这两个矩阵的乘积为: '); disp(s1); disp('这两个矩阵的点乘为: ') disp(s2); elseif((m1~=n2)&&(m2==n1)) fork=1: m1 forp=1: n2 fort=1: m2 s1(k,p)=s1(k,p)+a(k,t)*b(t,p); end end end disp('这两个矩阵的乘积为: '); disp(s1); disp('这两个矩阵不能点乘'); elseif((m1==m2)&&(n1==n2)&&(m1~=n1))%尺寸相同方阵 fork=1: m1 forp=1: n2 s2(k,p)=a(k,p)*b(k,p); end end disp('这两个矩阵不能相乘'); disp('这两个矩阵的点乘为'); disp(s2); else disp('这两个矩阵不能乘'); end >>a=[1,2;3,4]; >>b=[5,6;7,8]; >>and1(a,b) 这两个矩阵的乘积为: 1922 4350 这两个矩阵的点乘为: 512 2132 >>a=[1234]; >>b=[5678]; >>and1(a,b) 这两个矩阵不能相乘 这两个矩阵的点乘为 5122132 >>a=[12;34]; >>b=[567;8910]; >>and1(a,b) 这两个矩阵的乘积为: 212427 475461 这两个矩阵不能点乘 >>a=[12;34]; >>b=[2;3;5]; >>and1(a,b) 这两个矩阵不能乘 10. functionresult=factorial(n) result=1; fork=1: n result=result*k; end (1) forn=1: 100 iffactorial(n)>10100 break; end end n factorial(n) (2) n=1; whilefactorial(n)<=10100 n=n+1; end n factorial(n) >>test7.m n= 8 ans= 40320 >>test8.m n= 8 ans= 40320 11. 实验中给出的程序if语句的判断缺少温度范围的限定,实际上程序只分出了36.5度以上和36.5度以下的范围 temp=input('请输入体温: temp='); iftemp<36.5 disp('体温偏低'); elseiftemp>=36.5&&temp<38.0 disp('体温正常'); elseiftemp>=38.0&&temp<39 disp('体温偏高! '); elseiftemp>=39 disp('体温高! '); end 12. A=zeros(5); [i,j]=size(A); fori=1: 5 forj=1: 5 ifi==j A(i,j)=5; elseifi==(j+1)||j==(i+1) A(i,j)=1; end end end A >>test9.m A= 51000 15100 01510 00151 00015
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